به گزارش ساختمان آنلاین: در سال‌های اخیراً استفاده مواد بر پایه کربن به علت ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود مانند وزن سبک، تولید آسان، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی فوق‌العاده در زمینه‌های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. مواد کربنی برای حفاظت الکترومغناطیسی عمدتاً شامل کربن سیاه (CB)، کربن (CF)، نانولوله‌های کربن (CNT)، گرافیت، نانو ساختارهای گرافن و اکسید گرافن (GO) استفاده می‌شود.
حمید بهبهانی، استاد دانشگاه و دکترای مهندسی عمران درباره استفاده از مواد کربنی برای حفاظت الکترومغناطیسی گفت: افزودن این مواد به کامپوزیت‌های سیمانی که پرکاربردترین مصالح ساختمانی است، می‌تواند به بهبود حفاظت الکترومغناطیسی و حفظ خواص مکانیکی آن کمک کند.
وی کاربردهای بتن محافظ الکترومغناطیس را شامل موارد زیر دانست:
* ایجاد حفاظ الکترومغناطیسی جهت مقابله با تهدیدات IEMIمانند بمب‌های الکترومغناطیسی و جلوگیری از ایجاد اختلال و یا تخریب تجهیزات حیاتی و حساس نظامی مانند دستگاه‌های راداری، فرودگاه‌ها
* بالا بردن میزان امنیت الکترومغناطیسی اتاق‌های حاوی تجهیزات الکترومغناطیسی و مخابراتی و دیتاسنترها در مقابل سرقت اطلاعات و انتقال داده‌های حجیم
* محافظت از وسایل نقلیه هوا_فضا
* استفاده در مراکز درمانی و بیمارستانی جهت حفاظت مغناطیسی برای ثبت سیگنال‌های حیاتی نوار قلب (ECG)، نوار مغز(EEG)، نوار عصب عضله (EMG)
* استفاده در مراکز درمانی و بیمارستانی جهت جلوگیری از خروج امواج الکترومغناطیس در MRI در بیمارستان‌ها
* استفاده در مراکز درمانی و بیمارستانی جهت جلوگیری از تأثیر امواج الکترومغناطیس مانند موبایل، آنتن‌ها و.. روی دستگاه‌های با سیگنال ضعیف مانند مانیتور علائم حیاتی، دستگاه‌های حساس آزمایشگاه و…
* محافظت از بدن ساکنان ساختمان در مقابل امواج الکترومغناطیسی
این پژوهشگر حوزه مهندسی سازه افزود: امواج الکترومغناطیس دارای طیفی گسترده است و امواج رادیویی با انرژی کم تا تابش‌های پرانرژی گاما را در بر می‌گیرد. فلزات، حفاظ مغناطیسی خوبی محسوب می‌شوند، اما معایبی از جمله وزن سنگین، مقاومت ضعیف در برابر سایش، خراش، خوردگی و اکسیداسیون دارند. همچنین در اثربخشی حفاظتی خوب آن‌ها انعکاس امواج غالب بوده که علت آن پتانسیل آلودگی ثانویه نامطلوب است.
وی اظهار کرد: افزودن نانولوله‌های کربنی به محصولات سیمانی با توجه به شکل لوله‌ای و نسبت طول به قطر و مدول الاستیسیته بالایی که دارند، می‌تواند خواص الکترومغناطیسی و خواص مکانیکی آن‌ها را نظیر مقاومت در فشار، کشش، خمش، ضربه‌پذیری و طاقت، به میزان قابل‌توجهی بهبود بخشد.
بهبهانی در خصوص پژوهشی در سال ۲۰۱۷ در مورد میزان تأثیرگذاری نانولوله‌های کربنی در محافظت الکترومغناطیسی کامپوزیت سیمانی گفت: نتایج آن نشان داد با افزودن یک تا سه درصد نانولوله‌های کربنی به خمیر سیمان، حفاظت الکترومغناطیسی به میزان قابل‌توجهی بهبود می‌یابد.
وی افزود: همچنین پژوهش‌ها نشان داده که نانولوله‌های کربنی می‌توانند مشخصات مکانیکی بتن از جمله مقاومت در برابر فشار، کشش، خمش و همچنین ضربه‌پذیری و طاقت بتن را ارتقا بخشند. مطابق مطالعات آزمایشگاهی، حتی افزودن نانولوله‌های کربنی به میزان ۰.۰۲ وزنی سیمان به بتن می‌تواند خواص مکانیکی آن را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد.
این دکترای مهندسی عمران گفت: در سال‌های اخیر روی تأثیر افزودن مواد بر پایه کربن مانند گرافیت، اکسید گرافن و نانولوله‌های کربنی روی خواص الکترومغناطیسی و مکانیکی کامپوزیت‌های سیمانی پژوهش‌های زیادی شده و شمار این پژوهش‌ها رو به افزایش است.
